Тест-метод определения рутения по каталитической реакции окисления метилового оранжевого периодатом

Мальцева Н.А.

Московский государственный университет тонких химических технологий имени М.В.Ломоносова,

Москва, Россия.

Студент V курса.

bright_star06_07@mail.ru

Научный руководитель: Хомутова Е.Г.

Разработан тест-метод определения рутения. Он основан на индикаторной реакции окисления метилового оранжевого периодатом калия в слабокислой среде. Данная реакция выбрана, поскольку она является одной из наиболее селективных и чувствительных, а метиловый оранжевый - устойчив при хранении и имеет в кислой среде интенсивную окраску. Ранее эта реакция была предложена для определения рутения в растворах и проходила в сильнокислой среде [1], которая разрушает бумажный носитель.

В работе применяли регистрацию по коэффициенту отражения (рефлектометр «Экотест-2040») и визуальным методами. Фоновым образцом выбрали образец, обработанный 0,00015 М раствором метилового оранжевого, по сравнению с которым прибор показывал наиболее контрастные изменения.

В качестве рабочего раствора катализатора использовали раствор с концентрацией 0,10 мкг/мл рутения, приготовленный разбавлением более концентрированного раствора K₂[RuH₂OCl₅] в соляной кислоте с концентрацией 0,01 М при рН=1.

Выбрали наилучший порядок нанесения реагентов на твердый образец: буферная смесь с рН =1, периодат калия С = 1,6 * 10^-2 М, метиловый оранжевый, раствор рутения. При изучении последовательности нанесения реактивов на бумагу во внимание принимали, что в реальных условиях тест-метод осуществляют на подготовленных заранее образцах, без добавления катализатора, поэтому рутений добавляли последним.

Для подготовки образца к измерению был установлен порядок его сушки. Последовательность сушки носителя подбиралась исходя из наиболее заметного обесцвечивания и наиболее высокого зонального коэффициента отражения реакционной зоны фильтровальной бумаги. О скорости реакции судили по методу «фиксированного времени», которое составляло 2 мин. Было установлено, что среди возможных вариантов сушки по всем показателям наилучшим является следующий: сушить после нанесения на твердый носитель раствора метилового оранжевого. После сушки наблюдали, что первоначальный цвет фильтровальной бумаги меняелся от ярко-розового до бледно-розового цвета. Капали на высушенный носитель раствор рутения и засекали по секундомеру 1 мин. Помещали носитель в кювету рефлектометра и по истечении 1 мин измеряли зональный коэффициент отражения. По градуировочной зависимости находили концентрацию рутения в исследуемом растворе.

Так как в реальных пробах рутению сопутствуют цветные, платиновые металлы и железо, то необходимо было изучить их мешающее влияние на определение рутения. Для этого проводили измерения при оптимальных условиях в отсутствии мешающих элементов, а затем в присутствии различных количеств платины, палладия, иридия, родия, осмия, никеля, железа, меди и кобальта. Допустимые избытки сопутствующих металлов составили: Pt (5), Pd (5), Ir (7), Rh (10), Os (1), Ni (7), Fe (1), Cu (5), Co (7). Мешающий компонент добавляли сразу же после нанесения рутения на образец. Найдено, что все исследованные примеси увеличивают сигнал определяемого рутения.

Таким образом, тест-метод определения рутения прост в исполнении, селективен и диапазон определяемых концентраций составил: 0,010 – 0,51 мкг/мл.

Литература:

[1] Житенко Л.П., Рысев А.П., Алексеева И.И. Ж. Анал. Хим 6, 1132-1135 (1979)